皮膚移植基因療法可降糖減肥
發(fā)布時間:2017-08-16
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科技日報
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據(jù)最新一期《細(xì)胞·干細(xì)胞》雜志報道,美國研究人員為經(jīng)由皮膚移植的一種新型基因療法提供了“概念性驗證”,該方法可用來治療兩種非常普遍又相互關(guān)聯(lián)的人類疾?。孩蛐吞悄虿『头逝职Y。
芝加哥大學(xué)研究人員使用CRISPR技術(shù)對胰高血糖素肽(GLP1)受體基因進(jìn)行了修飾。GLP1受體基因可刺激胰腺分泌胰島素,從血液中去除過多血糖,預(yù)防糖尿病并發(fā)癥。同時,GLP1還能延緩胃排空,降低食欲。
研究人員通過特定方式延長了GLP1受體基因在血液中的半衰期,并將修飾后的基因融入一個抗體片段,使其在血液中運行更長時間。此外,他們還添加了可誘導(dǎo)啟動子,使其能按需打開基因產(chǎn)生更多GLP1。然后,研究人員將基因插入皮膚細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),讓其生長。當(dāng)培養(yǎng)細(xì)胞暴露在實驗室中的空氣/液體界面時,它們會分層,產(chǎn)生多層的“皮膚狀類器官”。當(dāng)把實驗室培養(yǎng)的、經(jīng)基因修飾的皮膚,移植到擁有完整免疫系統(tǒng)的小鼠身上時,研究人員沒有發(fā)現(xiàn)明顯的排異反應(yīng)。
研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)食用含有微量多西環(huán)素的食物時,小鼠會將劑量依賴性水平的GLP1釋入血液,從而及時增加血液胰島素供應(yīng),降低血糖水平。
另一方面,在對正常和經(jīng)過基因修飾的小鼠喂食高脂肪食物時,兩者都會迅速增重而變得肥胖。在喂食高脂肪食物同時加入不同量級的多西環(huán)素,則可誘導(dǎo)GLP1釋放,正常小鼠會變肥胖;而基因修飾過的小鼠體重增加較少。研究人員將基因修飾的人體細(xì)胞移植到具有有限免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)時,發(fā)現(xiàn)了同樣的效應(yīng)。這表明,GLP1誘導(dǎo)表達(dá)的皮膚基因療法可用于飲食引起的肥胖和其他疾病的預(yù)防和治療。
據(jù)稱,這種將體外精確基因編輯與體內(nèi)工程化細(xì)胞有效應(yīng)用相結(jié)合的方法,將給許多人類疾病的治療提供一個長期安全的選項,如為具有遺傳缺陷的病患(血友?。┨鎿Q缺失蛋白,或是充當(dāng)代謝庫消除體內(nèi)毒素等。
芝加哥大學(xué)研究人員使用CRISPR技術(shù)對胰高血糖素肽(GLP1)受體基因進(jìn)行了修飾。GLP1受體基因可刺激胰腺分泌胰島素,從血液中去除過多血糖,預(yù)防糖尿病并發(fā)癥。同時,GLP1還能延緩胃排空,降低食欲。
研究人員通過特定方式延長了GLP1受體基因在血液中的半衰期,并將修飾后的基因融入一個抗體片段,使其在血液中運行更長時間。此外,他們還添加了可誘導(dǎo)啟動子,使其能按需打開基因產(chǎn)生更多GLP1。然后,研究人員將基因插入皮膚細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),讓其生長。當(dāng)培養(yǎng)細(xì)胞暴露在實驗室中的空氣/液體界面時,它們會分層,產(chǎn)生多層的“皮膚狀類器官”。當(dāng)把實驗室培養(yǎng)的、經(jīng)基因修飾的皮膚,移植到擁有完整免疫系統(tǒng)的小鼠身上時,研究人員沒有發(fā)現(xiàn)明顯的排異反應(yīng)。
研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)食用含有微量多西環(huán)素的食物時,小鼠會將劑量依賴性水平的GLP1釋入血液,從而及時增加血液胰島素供應(yīng),降低血糖水平。
另一方面,在對正常和經(jīng)過基因修飾的小鼠喂食高脂肪食物時,兩者都會迅速增重而變得肥胖。在喂食高脂肪食物同時加入不同量級的多西環(huán)素,則可誘導(dǎo)GLP1釋放,正常小鼠會變肥胖;而基因修飾過的小鼠體重增加較少。研究人員將基因修飾的人體細(xì)胞移植到具有有限免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)時,發(fā)現(xiàn)了同樣的效應(yīng)。這表明,GLP1誘導(dǎo)表達(dá)的皮膚基因療法可用于飲食引起的肥胖和其他疾病的預(yù)防和治療。
據(jù)稱,這種將體外精確基因編輯與體內(nèi)工程化細(xì)胞有效應(yīng)用相結(jié)合的方法,將給許多人類疾病的治療提供一個長期安全的選項,如為具有遺傳缺陷的病患(血友?。┨鎿Q缺失蛋白,或是充當(dāng)代謝庫消除體內(nèi)毒素等。